JP2019033162A - レーザー加工方法 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明のレーザー加工方法を実施するに際し、まず第1の検出ステップ(S1)を実施する。第1の検出ステップを実施するためには、最初にカバー板33上に配設されたパワーメータ36とレーザー光線照射手段24の集光器241との位置合わせを行う。この位置合わせは保持手段22をX方向、Y方向に移動させるX方向移動手段40、Y方向移動手段42を制御することにより、撮像手段26によりパワーメータ36の中心位置を撮像してその位置を検出し、集光器241とパワーメータ36とを相対的に移動させることにより集光器241をパワーメータに対峙させる。なお、集光器241とパワーメータ36との位置合わせは、必ずしも撮像手段26を使用して実施することに限定されず、集光器241から照射されるレーザー光線の照射位置をオペレータが目視により確認しながら行ってもよい。
波長 :1342nm
繰り返し周波数 :90kHz
平均出力 :1000mW
上記したように、第1の検出ステップが実施され第1のパワー(P1)を制御装置20のメモリに記憶したならば、図2に示す第2の検出ステップ(S2)を実施する。具体的には、図1に示したダミーウエーハ100を用意し、図3(b)に示すように、ダミーウエーハ100が、パワーメータ36の受光素子を覆うように位置付ける。この際、チャックテーブル34からはみ出してパワーメータ36に至るようにダミーウエーハ100を載置し、吸着チャック35に接続された図示しない吸引手段を作動してダミーウエーハ100がずれないように保持することが好ましい。このようにダミーウエーハ100を位置付けたならば、上記した第1の検出ステップと同じ照射条件でレーザー光線LBをパワーメータ36に照射する。なお、上記したダミーウエーハ100は、被加工物として加工されるシリコンウエーハ110の基板となるものであり、シリコンウエーハ110の基板と同一のインゴットから、同一の製造過程を経て生産されるものである。よってダミーウエーハ100の透過率を知ることで、シリコンウエーハ110の基板の透過率を知ることができる。
上記したように、第1の検出ステップ(S1)、第2の検出ステップ(S2)が実行されたならば、図2に示す透過率算出ステップ(S3)が実施される。この透過率算出ステップ(S3)では、制御装置20に記憶された第1のパワー(P1=1000mW)と第2のパワー(P2=600mW)とから、被加工物の透過率を表す指標を算出する。具体的には以下のような演算を実施する。
透過率(R)=(第2のパワー(P2)/第1のパワー(P1))×100
=(600(mW)/1000(mW))×100=60(%)
上記した透過率算出ステップ(S3)が実行されたならば、改質層形成可能か否かを判定する改質層形成判定ステップ(S4)を実施する。具体的には、透過率に関する所定の判定基準、例えば、レーザー光線照射手段24から照射されるレーザー光線LBの波長(1342nm)に対して透過率30%以上であるか否かを判定するステップであり、本実施形態で計測した透過率は、R=60%(≧30%)であることから、この判定基準を満たす、すなわち改質層形成判定ステップ(S4)において改質層形成可能(Yes)と判定される。なお、透過率を表す指標として吸収率を使用する場合は、吸収率が70%以下であるか否かを判定基準とすればよい。また、この判定基準は、使用するレーザー加工装置の加工条件、被加工物の物性、厚み等を考慮して適宜決定されてよい。
上記した改質層形成判定ステップ(S4)においてYesと判定されたならば、次に改質層形成ステップ(S5)を実施する。上記したように、透過率(R)の算出は、ダミーウエーハ100に基づいて算出したものであるが、実際の改質層の形成はデバイス14が形成されたシリコンウエーハ110に対して実施される。具体的には、複数のシリコンウエーハ110が収容されたカセット(図示は省略する。)から搬送され、チャックテーブル34に載置されたシリコンウエーハ110に対してレーザー加工が実施される。この際に照射されるレーザー光線LB’は、第1の検出ステップ(S1)、第2の検出ステップ(S2)において照射されたレーザー光線LBと同一の波長を有するレーザー光線であるが、実際に改質層を形成するため透過率を算出する際のレーザー光線LBよりも高い出力が設定される。
波長 :1342nmのパルスレーザー
繰り返し周波数 :90kHz
平均出力 :1.7W
加工送り速度 :700mm/秒
図3に戻り説明を続けると、改質層形成判定ステップ(S4)において、算出された透過率(R)が所定の条件(30%以上)を満たさず、Noと判定されたならば、改質層形成ステップ(S5)に進まず、レーザー加工中止ステップ(S6)に進む。このような透過率(R)のシリコンウエーハ110では、透過率が低すぎるため、設定された条件である加工条件に基づいてレーザー加工を実施しても、シリコンウエーハ110の内部に良好な改質層120を形成することができないと判断される。よって、その後に設定されたレーザー加工を中止する。なお、このレーザー加工中止ステップ(S6)によりレーザー加工を中止した場合であっても、レーザー加工条件を変更することにより対応できる場合は、レーザー加工条件の再設定(レーザー光線の波長、出力の変更等)を行ったうえで、改質層120の形成を行う改質層形成ステップを実行することとしてもよい。
20:制御装置
22:保持手段
23:移動手段
33:カバー板
34:チャックテーブル
35:吸着チャック
36:パワーメータ
40:X方向移動手段
42:Y方向移動手段
100:ダミーウエーハ
110:シリコンウエーハ
110a:表面
110b:裏面
110c:外周余剰領域
112:分割予定ライン
114:デバイス
Claims (4)
- 被加工物を保持する保持手段と、該保持手段に保持された被加工物に対して透過性を有する波長のレーザー光線の集光点を被加工物の内部に位置付けて照射し改質層を形成する集光器を備えたレーザー光線照射手段と、該保持手段と該レーザー光線照射手段とを相対的に加工送りする加工送り手段と、を少なくとも備えたレーザー加工装置を用いたレーザー加工方法であって、
該レーザー光線照射手段の集光器をパワーメータに対峙させてレーザー光線を照射し第1のパワーを検出する第1の検出ステップと、
該集光器と該パワーメータとの間に被加工物を位置付けてレーザー光線を照射し第2のパワーを検出する第2の検出ステップと、
該第1のパワーと該第2のパワーとから被加工物の透過率を表す指標を算出する透過率算出ステップと、
該透過率を表す指標から被加工物の内部に改質層が形成できるか否かを判定する改質層形成判定ステップと、
該改質層形成判定ステップによって改質層が形成できると判定された被加工物に対してレーザー光線の集光点を内部に位置付けて照射し改質層を形成する改質層形成ステップと、
から少なくとも構成されるレーザー加工方法。 - 該パワーメータは、該チャックテーブルに隣接して配設されており、該集光器と該保持手段とを相対的に移動して該第1の検出ステップを実施する請求項1に記載のレーザー加工方法。
- 該保持手段のチャックテーブルからはみ出して該パワーメータに至るように被加工物を該チャックテーブルに保持し、該第2の検出ステップを実施する請求項2に記載のレーザー加工方法。
- 被加工物はシリコンウエーハであり、レーザー光線の波長は近赤外線である請求項1に乃至3のいずれかに記載されたレーザー加工方法。
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